- 三角函数与三角恒等变换
- 共3475题
16.已知如图,四边形ABCD是直角梯形,AD//BC,CD⊥AD,PA⊥平面ABCD,是边长为2的正三角形,BC=2AD=2CD,E、F分别是PB、PD的中点。
(1)求证:BD//平面AEF;
(2)求直线CE与平面PAB所成角的正切值;
(3)求平面AEF与平面ABCD所成二面角的余弦值。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:连接BD,因为E、F分别是PB、PD的中点.在中,EF//BD,又因为
所以BD//平面AEF
(2)因为ABCD是直角梯形,CD⊥AD,是边长为2的正三角形,E是PB中点,所以BC=2AD=2CD=2,CE=
,AC=AB=
,又因为PA⊥平面ABCD,易得PA=
,AE=1;
为直角三角形,即AE⊥AC,又因为PA⊥AC,所以AC⊥平面PAB,所以AE为CE在平面PAB内的射影。
即为直线CE与平面PAB所成角,
故
(3)分别取AB、AD的中点H、G,连接EH、HG、FG,由(Ⅱ)可知,是
在面ABCD内的射影,设平面AEF与平面ABCD所成二面角为
,所以
,由BC=2AD=2CD=2,CE=
,AC=AB=
,AE=1,AF=
,所以
,
,所以
知识点
15.已知A、B、C是的三个内角,向量
,
,若
.
(1)求角B的大小;
(2)若,求
的值。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵向量,
,又∵
,
所以,
由正弦定理可得:,即
再由余弦定理可得:,所以
(2)由(1)得,因为
,
所以
,所以
知识点
3.由y=f(x)的图象向左平移个单位,再把所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍得到y=2sin
的图象,则 f(x)为( )
正确答案
解析
略。
知识点
16.已知在中,角
所对的边分别为
,
,且
为钝角。
(1)求角的大小;
(2)若,求
的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)由 得
,得
于是 又
,∴
(2)∵为钝角,于是
,又
,∴
由正弦定理可知,
又,
∴
知识点
如图,为矩形,
为梯形,平面
⊥平面
,∠BAD=∠ADC=90°,
,
.
(1)若为
中点,求证:
平面
;
(2) 求平面与
所成锐二面角的余弦值。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:连结,交
与
,连结
,
中,
分别为两腰
的中点
∴
因为面
,又
面
,所以
平面
(2)设平面与
所成锐二面角的大小为
,以
为空间坐标系的原点,分别以
所在直线为
轴建立空间直角坐标系,
则
设平面的单位法向量为
,
则可设
设面的法向量
,应有
即:,解得:
,所以
∴
所以平面与
所成锐二面角的余弦值为
。
知识点
6.已知展开式中,所有项的系数和为486,则a的值为( )
正确答案
解析
由于所求的是展开式中所以项的系数和,所以令x=1即可.当x=1时,,即
,所以a=2.故选B.
知识点
1.已知复数,则复数
在复平面内对应的点位于( )
正确答案
解析
,Z点在第二象限,所以选B。
知识点
17.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足(2c- a)cosB- bcos A=0。
(1)求角B的大小
(2)求的取值范围
正确答案
(1)
(2)
解析
(1)即
,
(2)由(1)知,
,
的取值范围
知识点
19.已知正项数列{}的前n项和为
,对
∈N﹡有
=
。
(1)求数列{}的通项公式;。
(2)令,设{
}的前n项和为
,求T1,T2,T3,…,T100中有理数的个数。
正确答案
见解析。
解析
(1)当 时
或0(舍去)
当 时
两式相减得 ,
所以数列 是以1为首项,1为公差的等差数列
)
(2)
在有理数 中有
共9个。
知识点
9.等腰Rt△ACB,AB=2,,以直线AC为轴旋转一周得到一个圆锥,D为圆锥底面一点,BD⊥CD,CH⊥AD于点H,M为AB中点,则当三棱锥C﹣HAM的体积最大时,CD的长为( )
正确答案
解析
根据题意,得
∵AC⊥平面BCD,BD⊂平面BCD,∴AC⊥BD,
∵CD⊥BD,AC∩CD=C,∴BD⊥平面ACD,可得BD⊥CH,
∵CH⊥AD,AD∩BD=D,∴CH⊥平面ABD,可得CH⊥AB,
∵CM⊥AB,CH∩CM=C,∴AB⊥平面CMH,
因此,三棱锥C﹣HAM的体积V=S△CMH×AM=
S△CMH由此可得,当S△CMH达到最大值时,三棱锥C﹣HAM的体积最大
设∠BCD=θ,则Rt△BCD中,BC=AB=
可得CD=,BD=
Rt△ACD中,根据等积转换得CH==
Rt△ABD∽Rt△AHM,得,所以HM=
=
因此,S△CMH=CH•HM=
=
∵4+2tan2θ≥4tanθ,
∴S△CMH=≤
=
,
当且仅当tanθ=时,S△CMH达到最大值,三棱锥C﹣HAM的体积同时达到最大值。
∵tanθ=>0,可得sinθ=
cosθ>0
∴结合sin2θ+cos2θ=1,解出cos2θ=,可得cosθ=
(舍负)
由此可得CD==
,
即当三棱锥C﹣HAM的体积最大时,CD的长为,故选C。
知识点
17.已知数列{an}前n项和为Sn,满足2Sn+ n2 = 3an-6,(n∈N*)
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求证:,(n≥2,n∈N*)
(3)设 ,(n≥2,n∈N*),求证:
正确答案
见解析。
解析
(1)由①得,当n=1时,
=7,
当时,
②,
①-②得
,(
)
∴,(
)
又+2=9,所以数列
是首项为9公比为3的等比数列.
,∴
(2)由(1)可知=
=
易知时,
,∴
(
)
=
(3)=
,(
)
令,(x≥2)
在[2,+∞)上恒成立,
所以在[2,+∞)上单调递减,
∴
,
令则得
即,
∴(
).
故
知识点
10.在△ABC中,若|+
|=|
﹣
|,AB=2,AC=1,E,F为BC边的三等分点,则
•
=( )
正确答案
解析
若|+
|=|
﹣
|,
则=
,
即有=0,
E,F为BC边的三等分点,
则=(
+
)•(
+
)=(
)•(
)
=(+
)•(
+
)
=+
+
=
×(1+4)+0=
.
故选B.
知识点
17.如图三棱柱中,侧面
为菱形,
。
(1) 证明:;
(2)若,
,AB=BC,求二面角
的余弦值。
正确答案
见解析。
解析
(1)连结,交
于O,连结AO,因为侧面
为菱形,所以
,且O为
与
的中点,又
,所以
平面
,故
又
,故
(2)因为且O为
的中点,所以AO=CO因为AB=BC,所以
故OA⊥OB,从而OA,OB,两两互相垂直,
以O为坐标原点,OB的方向为x轴正方向,OB为单位长,建立如图所示空间直角坐标系O-, 因为
,所以
为等边三角形,又AB=BC,则
,
,
,
,
设是平面的法向量,则
,即
所以可取
设是平面的法向量,则
,同理可取
则,所以二面角
的余弦值为
.
知识点
11.已知正三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长与底面边长相等,则AB1与侧面ACC1A1所成角的正弦值等于( )
正确答案
解析
如图,以A1C1中点E为原点建立空间直角坐标系E-xyz,设棱长为1,则A,B1
,设AB1与平面ACC1A1所成的角为θ,EB1为平面ACC1A1的法向量.
则sinθ=|cos〈,
〉|=
=
.
知识点
14.如图,中,
,
,点
在
边上,
,则
的长度等于()
正确答案
解析
由余弦定理,所以
.
再由正弦定理,即
,所以
。
知识点
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